Question

一種巨型娛樂器械可以使人體驗超重和失重，一個可乘十多個人的環形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下，落到一定位置時，制動系統啟動，到地面時剛好停下。已知座艙開始下落時的高度為70m，當座艙自由下落45m時開始制動，座艙均勻減速，到地面時剛好停下。g取10m/s²，求：
（1）開始制動時，座艙的速度多大？
（2）制動時座艙的加速度大小多少？
（3）若座艙中某人手托著重50N的鉛球，制動過程中手要用多大的力才能托住鉛球？

Answer 1

(1) v="30m/s"   (2)    (3)F_N=140N

試題分析：（1）開始制動前，做自由落體運動，故，解得
（2）座艙勻減速位移為25m，故根據位移速度公式可得，解得
（3）在制動過程中，鉛球受到重力和支持力，根據牛頓第二定律可得，解得
點評：本題屬牛頓運動定律的基本題型，只要能掌握運動情景及正確受力分析即可順利求解．